Die frühesten bekannten Bewohner ließen sich etwa 3.000 v. Chr. und möglicherweise bereits 12.000 v. Chr. in der Gegend des heutigen Edmonton nieder, als sich mit dem Ende der letzten Eiszeit ein eisfreier Korridor öffnete und Holz, Wasser und Wildtiere in der Region verfügbar wurden.
Im Jahr 1754 war Anthony Henday, ein Entdecker der Hudson's Bay Company, möglicherweise der erste Europäer, der die Gegend von Edmonton betrat. Bei seinen Expeditionen durch die Candian Praairies ging es vor allem darum, Kontakt mit der Ureinwohnerbevölkerung zu suchen, um den Pelzhandel zu etablieren. 1795 wurde Fort Edmonton am Nordufer des Flusses als wichtiger Handelsposten der Hudson's Bay Company gegründet.
Die Einführung der Canadian Pacific Railway nach Süd-Alberta im Jahr 1885 förderte die Wirtschaft von Edmonton, und der Bau der Calgary and Edmonton Railway im Jahr 1891 führte zur Entstehung einer Eisenbahnstadt an der Südseite des Flusses, gegenüber von Edmonton. Die Ankunft der CPR und der Calgary & Edmonton Railway erleichterte die Ankunft von Siedlern und Unternehmern aus Ostkanada, Großbritannien und Kontinentaleuropa, den USA und anderen Teilen der Welt. Der fruchtbare Boden und das billige Land in der Gegend von Edmonton trugen dazu bei, Siedler anzulocken und Edmonton weiter als wichtiges regionales Handels- und Landwirtschaftszentrum zu etablieren.
Zu Beginn des 20. Jahrhunderts wuchs Edmonton sehr schnell, was zu Immobilienspekulationen führte. Kurz vor dem Ersten Weltkrieg endete der Boom und die Bevölkerung der Stadt ging stark zurück. Viele verarmte Familien zogen auf Subsistenzbauernhöfe außerhalb der Stadt, andere flohen auf grünere Weiden in andere Provinzen. Auch die Rekrutierung in die kanadische Armee während des Krieges trug zum Bevölkerungsrückgang bei. Danach erholte sich die Stadt in den 1920er und 1930er Jahren langsam an Bevölkerung und Wirtschaft und erlebte während und nach dem Zweiten Weltkrieg einen erneuten Aufschwung.